Programabilne bakterije mogle bi jednog dana pronalaziti tumore, isporučivati terapiju izravno u njih i nestajati bez štete za zdravu okolinu.
Bakterije se sve više pojavljuju kao nova vrsta “živih lijekova” koji bi mogli pomoći u uništavanju stanica raka. Iako smo još daleko od potpunog lijeka za rak, piše ScienceAlert, znanstvenici rade na tome da jednog dana imamo programabilne, samonavigirajuće bakterije koje pronalaze tumore, oslobađaju terapiju samo tamo gdje je potrebna, a zatim nestaju bez traga.
Trenutačni tretmani još nisu savršeni
Mnogi tumori su teški za liječenje. Ponekad terapije ne mogu u potpunosti prodrijeti u njih, dok drugi tumori mogu “uzvratiti udarac” tako što suzbijaju dijelove imunološkog sustava, smanjujući učinak terapije. Ponekad tumori razvijaju otpornost na lijekove, no upotreba bakterija mogla bi prevladati ove prepreke.
Zanimljivo je da su kirurzi još prije više od stoljeća primijetili kako neki ljudi s rakom, koji su razvili bakterijske infekcije, neočekivano ulaze u remisiju – njihovi simptomi raka smanjuju se ili nestaju. Danas znanstvenici polako shvaćaju zašto: bakterije mogu aktivirati imunološki sustav tijela da napadne stanice raka.
Ovaj pristup već se koristi u praksi – primjerice, kod određenih slučajeva raka mokraćnog mjehura, gdje oslabljenom bakterijom Mycobacterium bovis liječnici direktno tretiraju mjehur kroz kateter, a imunološki sustav uništava stanice raka.
Zašto su bakterije toliko posebne?
Neke bakterije imaju jedinstvenu sposobnost da prirodno pronađu i rastu unutar solidnih tumora, onima koji nastaju u organima i tkivima, dok zdravo tkivo uglavnom ostaje netaknuto.
Solidni tumori su idealan “dom” za bakterije jer sadrže hranjive tvari iz mrtvih stanica, imaju nisku razinu kisika (što bakterije vole) i oslabljen imunološki sustav, pa se ne mogu braniti.
Znanstvenici stoga razmatraju bakterije kao moguće dostavljače ciljane anti-tumorske terapije. U posljednjih 30 godina objavljeno je više od 500 znanstvenih radova, provedeno 70 kliničkih ispitivanja, a 24 startup tvrtke fokusirale su se na bakterijsku terapiju raka, pri čemu je interes u posljednjih pet godina znatno porastao.
Većina bakterijskih terapija u kliničkim ispitivanjima cilja solidne tumore poput raka gušterače, pluća te glave i vrata – vrste tumora koje često odolijevaju standardnim terapijama.
Bakterije mogu dostavljati cjepiva protiv raka
Cjepiva protiv raka rade tako da imunološkom sustavu pokazuju jedinstvene molekularne “otiske prsta” tumora, poznate kao tumorske antigene, kako bi imunološki sustav mogao prepoznati i uništiti stanice raka.
Bakterije se mogu koristiti kao nosači ovih cjepiva. S pomoću genetskog inženjeringa uklanjaju se dijelovi bakterijske DNA koji bi mogli biti štetni, a zamjenjuju se DNA koja kodira imunološki stimulirajuće tumorske antigene.
Listeria monocytogenes sudjeluje u više od 30 kliničkih ispitivanja cjepiva protiv raka. Nažalost, do sada većina tih ispitivanja nije pokazala značajno bolje rezultate od postojećih terapija. Izazov ostaje naučiti imunološki sustav da snažno prepozna antigene raka, a da pritom ne dođe do pretjerane i opasne reakcije tijela.
Bakterije mogu pojačati postojeće terapije
Gotovo polovica kliničkih ispitivanja koja uključuju bakterije kombinira ih s imunoterapijom ili kemoterapijom, kako bi pojačala napad tijela na tumore.
Primjerice, faza 2 ispitivanja kombinirala je modificiranu Listeriju s imunoterapijom kod ponovljenog raka vrata maternice, dok je drugo istraživanje koristilo modificiranu Salmonellu kod pacijenata s naprednim rakom gušterače zajedno s kemoterapijom kako bi se povećala stopa preživljavanja.
Bakterije kao “živi lijekovi”
Bakterije se mogu “naoružati” lijekovima, uništavajući tumor iznutra, stvarajući koncept “bakterija kao lijekova”. To zahtijeva preciznu kontrolu genetskog ponašanja bakterija. Znanstvenici već mogu reprogramirati bakterije da prepoznaju, obrađuju i reagiraju na molekularne signale u tumoru.
Također je moguće inženjerski prilagoditi bakterije da se same unište nakon isporuke lijeka, izlučuju molekule koje pojačavaju imunološki odgovor ili aktiviraju druge terapije po potrebi. Razvijaju se čak i “višefunkcionalni” sojevi koji kombiniraju više strategija liječenja odjednom.
Probiotičke vrste koje se već godinama koriste kod ljudi, poput Escherichia coli Nissle, Lactobacillus i Bifidobacterium, također se mogu genetski prilagoditi da proizvode molekule koje uništavaju rak ili mijenjaju okoliš oko tumora.
Koliko smo blizu primjene kod ljudi?
Rana klinička ispitivanja pokazala su da je ovaj pristup općenito siguran, ali pronalazak optimalne doze i dalje je izazov. Bakterije su živa bića koja se mogu razvijati na nepredvidive načine, pa njihova primjena zahtijeva stroge sigurnosne kontrole. Čak i modificirani sojevi mogu izazvati infekciju ili pretjeranu upalu.
Zbog toga znanstvenici razvijaju strategije “biokontrole” – inženjerske mjere koje sprječavaju širenje bakterija izvan tumora ili ih aktiviraju da se same unište nakon terapije. Ako se svi ovi izazovi prevladaju, “živi lijekovi” morali bi još uspješno završiti klinička ispitivanja i dobiti regulatorno odobrenje prije nego što postanu uobičajena terapija.
Ako se to dogodi, moglo bi doći do prave revolucije u liječenju raka – od statičnih lijekova prema adaptivnim biološkim sustavima koji ciljano i učinkovito napadaju tumore.
(Ordinacija.hr)
